基于差分进化算法设计的 MIMO 超宽带天线

doi:10.12141/j.issn.1000-565X.190476

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2020, Vol. 48 ›› Issue (3): 24-31.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.190476

• 电子、通信与自动控制 • 上一篇下一篇

基于差分进化算法设计的 MIMO 超宽带天线

刘汉康国钦李凯

国防科技大学信息通信学院，湖北武汉 430010

收稿日期:2019-07-26 修回日期:2019-10-11 出版日期:2020-03-25 发布日期:2020-03-01
通信作者: 刘汉（1988-），男，讲师，主要从事无线通信、宽带天线研究。 E-mail:lujiangliuhan@sina.com
作者简介:刘汉（1988-），男，讲师，主要从事无线通信、宽带天线研究。
基金资助:
国家自然科学基金面上项目（61871387）

MIMO UWB Antenna Based on Differential Evolution Algorithm

LIU Han KANG Guoqin LI Kai

College of Information and Communication, National University of Defense Technology, Wuhan 430010, Hubei, China

Received:2019-07-26 Revised:2019-10-11 Online:2020-03-25 Published:2020-03-01
Contact: 刘汉（1988-），男，讲师，主要从事无线通信、宽带天线研究。 E-mail:lujiangliuhan@sina.com
About author:刘汉（1988-），男，讲师，主要从事无线通信、宽带天线研究。
Supported by:
Supported by the General Program of National Natural Science Foundation of China (61871387)

摘要/Abstract

摘要： 为了增大无线通信的信道容量，提高通信质量，利用差分进化算法和矩量法对天线的 S₁₁ 和 S₁₂ 进行联合优化，得到了一款小型多输入多输出（MIMO）超宽带天线，天线具有良好的隔离度。该方法相较于利用仿真软件优化，大大减小了工作量，提高了效率。仿真和实测的对比结果表明，所设计的天线性能优良，能够广泛地应用在短距离便携式无线通信系统中，有效提高了信道容量；此外，仿真和实测结果的吻合验证了本方法的正确性和有效性。

关键词: 天线, 超宽带, 多输入多输出, 差分进化算法, 矩量法

Abstract: In order to enlarge the channel capacity and improve quality of wireless communication systems, a multiple input multiple output ultra-wideband (MIMO UWB) antenna with high isolation was designed by jointly optimizing S11 and S12 with differential evolution algorithm (DEA) and method of moments (MOM). Compared with the simulation software method, this method can greatly reduce the amount of work and improve efficiency. According to the comparison of the measured results and the simulated results, the proposed compact antenna can be widely applied in short distance wireless communication systems with good performance, and it can effectively improve the the channel capacity. Additionally, the measured results are consistent with the simulated results, demonstrating correctness and effectiveness of the method.

Key words: antenna, ultra-wideband, multiple input multiple output, differential evolution algorithm, method of moments

刘汉康国钦李凯. 基于差分进化算法设计的 MIMO 超宽带天线[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2020, 48(3): 24-31.

LIU Han KANG Guoqin LI Kai. MIMO UWB Antenna Based on Differential Evolution Algorithm[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2020, 48(3): 24-31.

[1]	文尚胜, 丘志强, 许函铭, 等. 基于差分算法优化的自复位粒子滤波算法[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(3): 133-145.
[2]	杨敏, 陈单涛, 蒋瑞宇, 等. MaaS背景下面向枢纽接驳的灵活型公交调度优化[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(10): 22-30.
[3]	刘湛冯穗力. 多小区全双工分布式天线系统的能效资源分配[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(4): 56-64.
[4]	郑娟毅, 慕金玉, 邢丽荣, 等. 基于深度压缩感知的波束空间信道估计算法[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(12): 101-108.
[5]	陈志坚, 王雨晨, 黄鹏程, 等. 应用于近场测量的超宽带有源磁场探头设计[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2021, 49(6): 131-140.
[6]	曾浩方贝贝吉利霞赵云霄董涛. 一种抗脉冲干扰的调零天线波束合成方法[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2018, 46(8): 27-32.
[7]	靳贵平曾广德邓楚虹. 双频无线射频能量收集系统的设计[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2018, 46(8): 38-45.
[8]	叶君刘惠铭熊犍. 含羧基纤维素衍生物/稀土金属离子纳米复合物的性质[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2017, 45(11): 48-56.
[9]	曾浩周建文王秋实王洪良何海丹. 带指向约束的多目标调零天线[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2017, 45(1): 53-58.
[10]	马中华杨建红陈彭. 基于矩形缝隙环谐振器的无芯片标签设计[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2017, 45(1): 59-65,73.
[11]	王明伟李立欣张会生谢文姣. 基于定向天线和最佳中继选择AF 策略的协作通信系统[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2016, 44(9): 87-93.
[12]	熊雄洪卫军赵振涛谢胜利. 一种具有应用普适性的 RFID 标签天线[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2016, 44(5): 73-77.
[13]	姜立标何家寿. 两轮自平衡代步车控制策略及动力学仿真[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2016, 44(1): 9-15.
[14]	王晓峰张英芝申桂香龙哲张立敏. 基于 ITLS 和 DE 的加工中心三参数威布尔分布[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2015, 43(6): 84-88.
[15]	李巨虎张海燕. 多天线 UHF RFID 系统的性能分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2015, 43(5): 22-29.

基于差分进化算法设计的 MIMO 超宽带天线

MIMO UWB Antenna Based on Differential Evolution Algorithm

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价